易混 2025 年北京预赛 · P006202
两题都有从原点出发的垂直方向,但怎样转成可用代数条件取决于图形结构。矩形的第三顶点是两边向量之和,可展开椭圆二次型;圆切线上的两交点则可用切向参数把点积化成根积。
欧氏内积与椭圆二次型的交叉项不是同一个量;一题最后联系面积行列式,另一题利用根积约束确定椭圆必须经过的点。
已知椭圆 的中心为坐标原点 ,焦点在坐标轴上。圆 的圆心为 ,过点 且倾斜角为 的直线与圆 相切。
(1) 求圆 的方程;
(2) 过圆 上任意一点 作圆 的切线,与椭圆 交于 两点,均有 。判断椭圆 是否过定点,并说明理由。
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
先用原点到切线的距离求半径;再用圆的切点与切向量参数化直线上的两个椭圆交点。
(1) 直线方程为 ,原点到它的距离为 ,故
(2) 将椭圆写成 。圆在 处的切线为 。令其上的点为
两个交点对应参数 。因为切点向量与切向量垂直,
把参数式代入椭圆并用韦达定理,条件 化为
因而四点 均满足椭圆方程。故 过四个定点 。
使 ,四个定点的代入值恰为 ;对每个 的切点,上述参数化均有效。
圆的切线以“切点加切向量”参数化后,两交点的点积只依赖二次方程的根之积。
以单位圆切点和切向量参数化直线后,直角条件转成两参数积为负1,再得到椭圆轴参数的固定关系。
易混 2025 年北京预赛 · P006202
两题都有从原点出发的垂直方向,但怎样转成可用代数条件取决于图形结构。矩形的第三顶点是两边向量之和,可展开椭圆二次型;圆切线上的两交点则可用切向参数把点积化成根积。
欧氏内积与椭圆二次型的交叉项不是同一个量;一题最后联系面积行列式,另一题利用根积约束确定椭圆必须经过的点。
已记下,谢谢!